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invention
Fédération de Russie Patent RU2274930
PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT accumulateurs nickel-hydrogène dans un POWER système autonome ET BATTERIE POUR SA MISE EN ŒUVRE
Nom de l'inventeur: Viktor (RU); Hart Viktor (RU); Evens Gennady Dmitrievich (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Federal State Unitary Enterprise "Scientific-Production Association de Mécanique Appliquée nommé d' après Académicien MF Reshetnev."
Adresse de correspondance: 662972, Krasnoyarsk, Zheleznogorsk, Zheleznogorsk, ul. Lénine, 52, Etat fédéral l'entreprise unitaire NPO PM, RP Turkenich
Date de début du brevet: 01.04.2004
L'invention concerne l'industrie électrique et peut être utilisé lors de la création d'une batterie nickel-hydrogène pour les systèmes d'alimentation autonomes, satellites principalement connectés. Procédé de fonctionnement d'une batterie nickel-hydrogène dans le système d'alimentation autonome est de réaliser des cycles de charge-décharge, la tension de commande de chaque batterie et recharger individuellement la batterie pendant la décharge de la batterie et une batterie pour sa mise en oeuvre comporte n batteries connectées en série, n bits et n des circuits de charge contournent les éléments et les éléments de dérivation circuit et décharge de la batterie connectés en parallèle à chaque batterie, respectivement. Le résultat technique est d'augmenter l'efficacité et la fiabilité de la batterie nickel-hydrogène, qui est obtenue grâce au fait que la recharge des batteries est réalisée niveau de tension stable et à stabiliser la tension de la batterie est dans la plage de 0 à 0,8 V, ce bit by-pass éléments sont en a n sorties isolées galvaniquement de redresseurs montés en parallèle à chaque batterie d'accumulateurs, respectivement, et les entrées - l'introduction supplémentaire d'un convertisseur courant continu régulé à courant alternatif.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention concerne l'industrie électrique et peut être utilisé dans le développement et l' exploitation des batteries nickel-hydrogène alimenter les systèmes autonomes satellites.
Procédé de fonctionnement de la batterie, fournissant «rond», «faible» ou a échoué lors du fonctionnement de la batterie par une diode (by-pass) circuits / cm connu. WIBillerbeck, WEBaker "Le desing des systèmes électriques fiables pour les communications satellite", Comsat Laboratories Clarksbufg, AIAA / NASA Spacesyst. Technol. Conf. 14/8, 5-7 juin, 1984 /.
L'inconvénient de cette méthode est que lorsque l'on travaille à travers les diodes "by-pass" ayant une perte d'énergie supplémentaire au niveau des diodes elles-mêmes. En outre, la présence de la chute de tension aux bornes des diodes 0,4-0,6 V, appliquée à la batterie défectueuse (polarité négative par rapport à la polarité de la batterie), celui-ci favorise les procédés électrochimiques qui peuvent conduire, dans certains cas, avec sa dépressurisation conséquences indésirables.
Procédé pour faire fonctionner une batterie d'accumulateurs nickel-hydrogène à travers des cycles de charge-décharge connu et court-circuiter la pile défectueuse, dans lequel la valeur de résistance de l'état de la batterie du circuit de dérivation est choisi parmi
R <0,3I, où
I - le montant maximum de courant à travers la batterie (voir certificat N1396881 de Inventor, H 01 M 10/44.).
Un procédé connu d'éliminer les inconvénients ci-dessus, mais il n'a pas les critères de défaillance batterie sont définis, ce qui peut conduire à la batterie réparable de dérivation erronée.
Il y a un mode de fonctionnement de la batterie au nickel-hydrogène, mise au point du procédé de certificat de l'auteur N 1396881, pour le contrôle de la présence de la capacité de la batterie et la tension de batterie minimale et court-circuiter la capacité de la batterie respective est réalisée en présence de la sous-tension de la batterie de la batterie (certificat de droits d'auteur №1795848 ).
Un inconvénient de toutes les méthodes connues de fonctionnement associée à la batterie défectueuse de dérivation ne sont pas une grande fiabilité et la mise en œuvre du matériel lourd suffisante. Ainsi, pour la mise en oeuvre du procédé connu consistant satellites exigent un équipement spécial pour surveiller chaque tension de la batterie, un appareil spécial pour le chauffage pour activer un système de chauffage correspondant d'enroulement à court et ainsi de suite. En outre, pour assurer la pleine confiance dans le fait que ce soit la batterie en court-circuit est défectueux, il est nécessaire d'incorporer les contrôleurs ou la conception de tension de la batterie pour un court ou compliquer processus de contrôle de adresovki correcte trop.
La solution technique le plus proche est le moyen de fonctionnement de la batterie, mis en œuvre "dispositif de décharge de la batterie" par les auteurs. Certificat d'inventeur. №902116, RU, 1982, qui est choisi comme prototype.
Selon le procédé connu, la décharge de la batterie au cours de son opération effectuée simultanément recharger les batteries ont atteint une certaine valeur de tension réglée. Cela réduit la possibilité d'inversion des piles individuelles dans la décharge de la batterie et augmente la valeur de la capacité de décharge de la batterie.
Un inconvénient du procédé connu est sa faible fiabilité avec des batteries nickel-hydrogène.
La figure 1 montre les caractéristiques de décharge de la Société de fabrication de la batterie batterie 40NV-70 "Saturn", Krasnodar. Comme on le voit sur le dessin (dans la figure présente trois caractéristiques de décharge des batteries), la tension de décharge de la batterie ont une variation significative. Cette batterie a la tension de décharge la plus faible, il est avéré être plus élevé dans les batteries de capacité avec une tension de décharge plus élevée, à laquelle il y avait la batterie décharge hors tension.
Dans l'exemple ci-dessus montre que recharger la batterie, en fonction de leur tension de décharge pour les batteries nickel-hydrogène, est inefficace.
Il y a des piles, décrites en Colombie-Britannique Bagotsky, AM Skundin "sources actuelles chimiques", Moscou, Energoizdat 1981 [1].
batteries nickel-hydrogène connus, décrits dans B.I.Tsenter, N.Yu.Lyzlov "systèmes électrochimiques métal-hydrogène», Leningrad: Chimie, 1989 [2]).
Cependant, les matériaux connus ne contiennent pas de recommandations pour la protection de la batterie contre les pannes de batteries accomplies (complètes ou partielles).
Actuellement, l'entreprise de "Saturn" Krasnodar sont faits de batteries nickel-hydrogène (par exemple 40NV-70), ayant dans sa composition de 40 batteries connectées en série, dont chacun connectés en parallèle des diodes bit de contournement et des circuits de puissance pour court-jetable, et le chauffage sortie simple effet de court-circuit à des connecteurs pour le contrôle externe. La conception de la batterie est décrite dans le ZHTSPI.563533.012-01.
Cela fait maintenant des batteries nickel-hydrogène, qui ont, en plus de décharger et recharger des diodes de dérivation, par exemple 28NV-50 (ZHTSPI.563533.019E3) batterie.
Batterie 28NV-50 est pris comme prototype.
Le but de l'invention est d'augmenter l'efficacité et la fiabilité de la batterie nickel-hydrogène.
Ce but est atteint par la recharge de la tension de fil de batterie stable, le niveau de stabilisation de la tension de la batterie est comprise dans l'intervalle 0-0,8 B, ce bit by-pass éléments sont sous la forme d'isolation galvanique n sorties de redresseur connectées en parallèle à chaque batterie d'accumulateurs, respectivement, et les entrées - à l'introduction supplémentaire d'un inverseur DC réglementé AC.
En effet, la tension de décharge de l'ordre de 0-0,8 dans la capacité pratiquement absente de la batterie (voir. Figure 1), par ailleurs, à une tension de 0,8 V ou décharge profonde moins garanti de la batterie est fournie (voir [2]., Chapitre XI /1.3), et par conséquent, il est dans cette gamme, il est conseillé d'arrêter la poursuite de décharge de la batterie, afin d'éviter son renversement ultérieur avec toutes les conséquences négatives qui en découlent. Il est souhaitable de continuer à décharger la batterie elle-même pour l'alimentation aux consommateurs.
Introduction à la structure de la batterie d'éléments supplémentaires (stabilisé avec n redresseurs et le convertisseur) permet indépendante de la polarité de la protection de la batterie et donc d'augmenter l'efficacité de son utilisation. En outre, l'introduction de ces éléments directement à la conception de la batterie diminue les pertes de puissance et d'améliorer les dimensions et les caractéristiques du poids du système d'alimentation autonome dans son ensemble.
La figure 2 est un schéma fonctionnel de la batterie pour mettre en oeuvre la méthode proposée.
La batterie contient une série connectée batteries A1-An.
batteries de charge connectés en parallèle des diodes de dérivation D11, D12, D13 - Dn1, Dn2, DN3 dérivation et d'évacuation des éléments - Redresseurs B1-Bn, connecté à l'onduleur de tension continue en tension stable AC CH.
Convertisseur DC dans une écurie entrée CH de tension alternative peut être alimenté par la puissance des bornes de la batterie ou de pneus stabilisés système d'alimentation autonome. CH-ci simplifie grandement la conception.
BATTERIE FONCTIONNE COMME SUIT
Pendant les redresseurs de batterie batterie de décharge B1-Bn verrouillés batteries de tension plus élevée A1-An, respectivement.
En réduisant la tension sur toute la batterie jusqu'à 0-0,8 dans le redresseur correspondant commence à compenser le courant de décharge de la batterie, à l'exclusion de la polarité de la batterie.
Pendant la décharge de la batterie de la batterie peut être plus, en fonction des contraintes de puissance de la batterie du système à la tension minimum de décharge de la batterie.
Ceci assure la décharge de la batterie continue, ce qui augmente l'efficacité et la fiabilité de son utilisation.
Lors de l'utilisation de la batterie dans le cadre d'un satellite de système autonome la capacité d'obtenir la capacité de décharge maximale est un facteur très important, car il détermine la puissance de la charge de session (nombre inclus répéteurs troncs) lors du passage des parties d'ombre de l'orbite.
Ainsi, le procédé et la batterie proposée pour sa mise en oeuvre permettra d'améliorer l'efficacité et la fiabilité du fonctionnement d'une batterie nickel-hydrogène dans le système d'alimentation autonome.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fonctionnement d'une batterie nickel-hydrogène dans le système d'alimentation électrique autonome, comprenant la réalisation de cycles de charge-décharge de chaque tension de commande de batterie et individuellement recharger la batterie pendant la décharge de la batterie, caractérisé en ce que la batterie comporte n batteries connectées en série, n des circuits de charge des éléments de dérivation montés en parallèle à chaque batterie, respectivement, aux mêmes éléments bit de dérivation sont conçus comme des n sorties séparées galvaniquement redresseurs connectés en parallèle à chaque batterie d'accumulateurs, respectivement, et les entrées - l'introduction supplémentaire d'un convertisseur courant continu régulé en courant alternatif, et le niveau de stabilisation, la tension de la batterie est dans la gamme (0-0,8) V.
2. Batterie pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant n batteries connectées en série, et n à n bits dérivation de charge des éléments de circuit, dans lequel le circuit et le bit de dérivation des éléments de charge sont connectés en parallèle avec chaque batterie, respectivement, caractérisé en ce que les éléments de décharge sont dans le by-pass n délivre un galvaniquement redresseur connectés en parallèle à chaque batterie d'accumulateurs, respectivement, et l'entrée supplémentaire à l'introduction d'un onduleur à courant continu régulé en courant alternatif.
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Date de publication 13.01.2007gg
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